¿Cómo encontrar la velocidad de dos objetos después de la colisión
Usted puede utilizar el principio de conservación del momento para medir las características de movimiento, tales como la velocidad. Digamos, por ejemplo, que estás en una expedición de la física y le toca pasar por un lago congelado en un partido de hockey está teniendo lugar. Usted mide la velocidad de un jugador como 11.0 metros por segundo justo cuando choca, más brutal para un juego de pick-up, con otro jugador inicialmente en reposo. Usted mira con interés, preguntándose qué tan rápido la masa resultante de jugadores de hockey se deslizará a través del hielo.
Después de preguntar a algunos amigos en la asistencia, se entera de que el primer jugador tiene una masa de 100 kg y el jugador arrasado (quien resulta ser su hermano gemelo) también tiene una masa de 100 kg. ¿Cuál es la velocidad final del jugador enredo?
Usted está tratando con un sistema cerrado, porque se descuida la fuerza de fricción aquí, y aunque los jugadores están ejerciendo una fuerza hacia abajo sobre el hielo, la fuerza normal ejerce una fuerza igual y opuesta sobre ellos-, por lo tanto, las sumas de fuerzas verticales a cero.
Pero ¿qué pasa con la velocidad horizontal resultante a lo largo del hielo? Debido al principio de conservación del momento, usted sabe que
pF = pyo
Imagina que la colisión es de frente, por lo que todo el movimiento se produce en una dimensión - a lo largo de una línea. Entonces sólo tiene que examinar los componentes de las magnitudes vectoriales en esta sola dimensión. El componente de un vector en una dimensión es sólo un número, por lo que no escriba en negrita.
La víctima no se mueve antes de que el golpe, por lo que se inicia sin ningún impulso. Por lo tanto, el impulso inicial, pyo, es simplemente el impulso inicial del ejecutor, 1. jugador Poner esta ecuación en términos más votos, jugador sustituto masa de 1 y velocidad inicial (m1vyo1) para el impulso inicial (pyo):
pyo = m1vyo1
Después del golpe, los jugadores se enredan y se mueven con la misma velocidad final. Por lo tanto, el impulso final, pF, debe ser igual a la masa combinada de los dos jugadores multiplicado por su velocidad final, (m1 + m2)vF, que le da la siguiente ecuación:
(m1 + m2)vF = m1vyo1
La solución para vF le da la ecuación para la velocidad final:
La conexión de los números que da la respuesta:
La velocidad de los dos jugadores juntos, será la mitad de la velocidad del jugador originales. Eso puede ser lo que se esperaba, ya que termina con el doble de la masa en movimiento como antes- porque el impulso que se conserva, se termina con la mitad de la velocidad. Hermosa. Nota de los resultados de abajo en su portapapeles.
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